人教版高中物理选修2-1变压器·典型例题解析
人教版高二物理变压器专题练习题含答案
人教版高二物理变压器专题练习题含答案一、单选题1．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈的匝数分别为n2=50匝、n3=100匝，L1是“6V、2W”的小灯泡，L2是“12V、4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为（）A．160A B．120A C．130A D．140A2．一含有理想变压器的电路如图所示，1R、2R为定值电阻，3R为滑动变阻器，A为理想交流电流表。
U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。
下列说法正确的是（）A．Q不动，P向上滑动，电流表示数变大B．Q不动，P向下滑动，变压器输出功率变大C．P不动，Q向上滑动，电流表示数变小D．P不动，Q向下滑动，变压器输出功率变大3．一含有理想变压器的电路如图所示，图中R1、R2和R3，是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比为3:1，、ab间接正弦交流电源，其输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时，电路消耗的总功率为P，流过R1的电流为I1，流过R2的电流为I2，现将S闭合，则（）A．S闭合前I1：I2=3:1B．S闭合后流过R1的电流小于I1C．S闭合后流过R2的电流小于I2D．S闭合后电路消耗的总功率大于P4．如图所示为远距离输电示意图，发电机输出正弦式交变电压瞬时值表达式为=，则（）u tπ2202sin100VA．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小B．发电机输出交流电的电压有效值是2202VC．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D．用户用电器上交流电的频率是100Hz5．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。
开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（）A．电流表A1的示数减小B．电压表V1的示数增大C．原线圈输入功率增大D．电阻R消耗的电功率减小6．如图所示，交流电源与理想变压器相连进行远距离输电，交流电源电压的瞬时值=u t（V），降压变压器的原、副线圈匝数之比为50∶11，两变压器间输电1102sin100π线路的总电阻为25Ω。
人教版高二物理变压器专题练习题附答案
人教版高二物理变压器专题练习题附答案一、单选题1．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20:1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L 1和L 2是两个完全相同的灯泡。
原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是（ ）A ．若L 1的灯丝烧断后，电压表的示数会变小B ．电压表的示数为5VC ．交流电压的频率为100HzD ．当照射R 的光强增大时，电流表的示数变大2．如图所示，匝数为N 的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO '匀速转动，线框面积为S 且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，1R 、2R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表1A 、2A 的示数，分别为1I 、2I ；电压表1V 、2V 的示数分别为1U 、2U 。
不计线框电阻，下列说法正确的是（ ）A ．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0B ．矩形导线框从图示位置转过90°时，其磁通量的变化率为NBS ωC ．交流电压表2V 的示数为22NBS ωD ．若只将滑动变阻器的滑片向d 端滑动，则11U I 变大 3．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，12:1:2n n =，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P 。
若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则（ ）A ．R 消耗的功率变为4PB ．电压表V 的读数变为2UC ．电流表A 的读数变为0.5ID ．通过R 的交变电流频率变为原来的4倍 4．红旗渠是二十世纪六十年代的伟大工程，被誉为“人工天河”，红旗渠居高临下，果线长，落差大，沿渠建电站，发电、灌溉两受益。
高二物理(人教版选择性必修二)-变压器
一、变压器的结构
1.构造：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成铁芯与线圈互相绝缘
一、变压器的结构
2.结构示意图
3.电路中的符号
或
原线圈 铁芯 副线圈
思考： 从变压器的结构可以看出，变压器的原、副线圈之间并没有用导线相接，那副线圈两端的电压是怎么产生的？
变压器
高二年级 物理
用电设备及对应的额定电压
不同设备所需的电压各不相同，如何使这些额定电压不是220V的用电设备都能正常工作呢？
变压器
变压器帮助我们解决了这么大的问题，那变压器结构究竟什么样子？
图1 图2 图3
次序
U1（V）
U2（V）
n1
n2
1
2
3
4
5
220
12.4
1600
100
220
53.2
1600
400
220
1.34
1600
10
220
2.70
1600
20
220
4.05
1600
30
三、实验探究
观察实验数据，将原、副线圈的匝数与电压进行比较，寻找它们之间的关系。 用尽量精炼的语言表述出来，如果可能，最好用数学关系式来表述。
1.34
1600
10
4
220
2.70
1600
20
5
220
4.05
1600
30
U1/U2
n1/n2
17.7
16
4.13
4
164
160
81.5
80
54.3
53.3
人教版高二物理变压器专题练习附答案
人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1．如图所示，一个面积为S 的单匝金属线圈（电阻不计）在匀强磁场B 中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴OO '匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接。
其中电阻R 1＝R ，光敏电阻R 2在无光照时其阻值也为R （其电阻随光照强度增大而减小），理想变压器的原、副线圈的匝数比为n ，电表皆为理想电表，则（ ）A ．开关S 处于闭合状态，当R 2上端串联理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）时，电流表的示数不变B ．当开关S 断开、R 2用黑纸包裹时，R 2两端电压的有效值为()2221BS n ω+ C ．从图示位置开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为cos e BS t ωω= D ．开关S 处于闭合状态，当减小光照强度时，电压表的示数变大，电流表的示数变大 2．如图所示，T 为理想变压器，电流表A 、电压表V 均为理想交流电表，1R 、2R 为定值电限，3R 为滑动变阻器，L 为电感线圈，A 、B 两点间接正弦交流电。
则（ ）A ．只将滑片1P 下移时，电流表A 示数变大B ．只将滑片2P 下移时，电压表V 示数变大C ．只增大交流电的电压时，电流表A 示数变大D ．只增大交流电的频率时，电压表V 示数不变3．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡1L 和2L ，当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（ ）A ．原、副线圈的匝数之比为7：1B ．原、副线圈的匝数之比为6：1C ．此时灯泡1L 和2L 的功率之比为7：1D ．此时灯泡1L 和2L 的功率之比为6：14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R =10Ω，其余电阻均不计。
从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压。
变压器-高二物理课件(2019人教版选择性必修第二册
实验器材: 学生电源，可拆变压器，交流电压表
注意事项: 1.不能超过电表量程
2.读数时确定最小分度值
3.为了保证人身安全电压不超过12V
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1.输入电压不变，原线圈的匝数不变。
原线
圈匝
数n1
400
400
400
副线 输入 输出
I
1
2
U
I
=U
I
P1＝P2
1 1
2 2
I
U
U
1
2
n
n
1
2
2
U
1
I 1 n2
I 2 n1
I 1 n2
原副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比。 I 2 n1 （次级只有一个线圈！）
变压器高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制,低压线圈匝
数少而通过的电流大,应用较粗的导线绕制。
五.变压器的应用
表A2的示数是( B )
A．40 mA
B．0
C．10 mA
D．2.5 mA
解析：MN向左匀速切割磁感线时，电动势E=Blv恒定，电流I1=10mA恒定，在
副线圈中不能产生感应电动势，所以A2的示数为0，选B.
【课堂检测】
1.（多选）有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4∶1．原线圈接在一个交流
电源上，交流电的变化规律如图所示．副线圈所接的负载电阻是11 Ω．则（
200
800
1400
200
200
4.25
4.25
4.25
6.6
6.6
1.99
高中物理(新人教版)选择性必修二同步习题：变压器(同步习题)【含答案及解析】
第三章交变电流3 变压器基础过关练题组一变压器的工作原理1.(多选)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有( )A.交流的频率B.交流的功率C.磁通量的变化率D.交流的峰值2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表A1的示数是12 mA,则电流表A2的示数为( )A.3 mAB.0C.48 mAD.与负载R的值有关3.(2020河北石家庄高二上月考)(多选)下列关于理想变压器的说法中,正确的是( )A.输入功率等于输出功率B.输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C.输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去4.如图所示,原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时,以下说法不正确的是( )A.原、副线圈的磁通量之比为2∶1B.原、副线圈的电流之比为1∶2C.输入功率和输出功率之比为1∶1D.原、副线圈磁通量变化率之比为1∶15.(2020安徽合肥六校高二联考)如图是某手机的充电器,将它接到220 V的市电上能给手机提供5 V的充电电压,说明该充电器内的变压器能够( )A.升高交流电压B.降低交流电压C.升高直流电压D.降低直流电压题组二理想变压器的基本规律6.(2020北京海淀高三上期末)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,原、副线圈两端的电压分别为U1、U2,通过原、副线圈的电流分别为I1、I2。
若保持n1、n2和U1不变,且闭合开关S后两灯泡均能发光。
将开关S由闭合变为断开,则( )A.U2增大B.I1减小C.I2增大D.变压器的输入功率增大7.某理想变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载。
下列判断正确的是( )A.输出电压的最大值为36 VB.原、副线圈中电流之比为55∶9C.变压器输入、输出功率之比为55∶9D.交流电压有效值为220 V,频率为50 Hz8.(多选)如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈输入的交流电压如图乙所示,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、内阻为2 Ω的电动机。
人教高中物理同步讲义选择性必修二专题提升Ⅺ 变压器的综合问题(原卷版)
专题提升Ⅺ变压器的综合问题模块一知识掌握知识点一几种常见的变压器【重难诠释】1．自耦变压器图甲所示是自耦变压器的示意图．这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈．如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，A 、B 之间加上输入电压U 1，移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U 2.2．互感器分类电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的关系式U 1U 2＝n 1n 2I 1n 1＝I 2n 2注意(1)电压互感器是降压变压器，据U 1U 2＝n 1n 2，知n 1>n 2.电流互感器是升压变压器，据I 1I 2＝n2n 1，知n 1<n 2.(2)区分电压互感器与电流互感器的三个标志．①测量仪器不同，电压互感器用电压表，电流互感器用电流表．②原、副线圈匝数关系不同．③原线圈接线方式不同，前者接在火线和零线间，后者接在火线上．(3)使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地．[例题1]（2023春•海安市校级期中）一电吹风电路图如图所示，a 、b 、c 、d 为四个固定触点：可动的扇形金属触片P 可同时接触两个触点。
触片P 处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态，输入电压220V 保持不变，n 1和n 2分别是理想变压器原、副线圈的匝数，小风扇的额定电压为60V ，正常工作时小风扇输出功率为36W 。
下列说法正确的有（）A．小风扇的内阻是100ΩB．触片同时与a、b接触时吹冷风C．理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝11：3D．吹热风时和吹冷风时通过电吹风的总电流相等[例题2]（2022春•新会区校级月考）如图甲为教室的挂扇，图乙为一种自耦调压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环形铁芯上。
人教版高二物理变压器专题练习附答案
人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1．图甲是某燃气炉点火装置的原理图。
转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为1n 、2n ，原线圈中接交流电压表。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是（ ）A ．电压表的示数等于5VB ．实现点火的条件是21n n >1000 C ．变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为()5sin10V u t π= D ．t=0.2s 时穿过副线圈的磁通量变化率最小 2．匝数为110、面积为20.5m π的矩形线圈，在磁感应强度大小为225T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以100πrad s 的角速度匀速转动，产生正弦交变电流。
如图所示，在理想变压器的输入端加上该交变电流，额定电压为10V 的小灯泡L 正常发光。
不计线圈与导线的电阻。
下列说法正确的是（ ）A ．该交变电流的电压最大值为220VB ．该交变电流的频率为100HzC ．理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1D ．将滑动变阻器的滑片向d 端移动，小灯泡变暗3．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡1L 和2L ，当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（ ）A ．原、副线圈的匝数之比为7：1B ．原、副线圈的匝数之比为6：1C ．此时灯泡1L 和2L 的功率之比为7：1D ．此时灯泡1L 和2L 的功率之比为6：14．由半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，经常用于火警报警装置。
如图甲所示是一火警报警器的电路示意图，理想变压器原线圈接入图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻T R 及报警器P （有内阻）组成闭合电路，流过报警器P 的电流超过c I 时就会发出警报声。
则以下判断正确的是（ ）A ．变压器原线圈两端交变电压2202sin (V)π=u tB ．当R T 所在处出现火情时，变压器输入功率增大C ．当R T 所在处出现火情时，电压表示数增大D ．在0.01s t =时，电流表示数为05．一含有理想变压器的电路如图所示，图中R 1、R 2和R 3，是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比为3:1，、ab 间接正弦交流电源，其输出电压的有效值恒定。
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高中物理学习材料
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变压器·典型例题解析
【例1】一只电阻、一只电容器、一只电感线圈并联后接入手摇交流发电机的输出端．摇动频率不断增加，则通过它们的电流I R、I C、I L如何改变[ ]
A．I R不变、I C增大、I L减小
B．I R增大、I C增大、I L减小
C．I R增大、I C增大、I L不变
D．I R不变、I C增大、I L不变
解答：应选C．
点拨：手摇发电机的磁场、线圈形状和匝数都是不变的，输出电压与频率成正比．纯电阻电路中，电阻R与频率无关，I R＝U/R，所以I R与频率成正比；纯电容电路中，容抗X C＝1/2πfC，I C＝U/X C＝2πfCU，与频率的二次方成正比；纯电感电路中，X L＝2πfL，I L＝U/X L＝U/2πfL，与频率无关．
【例2】图18－17为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A．
解答：由公式U1/U2＝n1/n2，得U1＝U2n1/n2＝216(V)；
因理想变压器的初、次级功率相等，
所以I1＝P1/U1＝P2/U2＝0.46(A)
即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A．
点拨：分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系．
【例3】如图18－18所示，甲、乙两电路是电容器的两种不同的接法，它们各在什么条件下采用？应怎样选择电容器？
点拨：关键是注意容抗与交流电的频率成反比．甲应是电容较大的电容器，乙应是电容较小的电容器．
参考答案
甲是电容较大的电容器通交流，阻直流、乙是电容较小的电容器通直流，去掉交流．
【例4】如图18－19所示，理想变压器的两个次级线圈分别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡，且都正常发光，求当开关断开和闭合时，通过初级线圈的电流之比．
点拨：关键是初、次级功率始终相等．
参考答案：1∶3．
跟踪反馈
1．如图18－20所示，一平行板电容器与一个灯泡串联，接到交流电源上，灯泡正常发光，下列哪种情况可使灯泡变暗[ ]
A．在电容器两极间插入电介质
B．将电容器两板间的距离增大
C．错开电容器两极的正对面积
D．在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)
2．关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是[ ]
A．扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的
B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过
C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过
D．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大
3．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝，并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中 [ ]
A．电流频率之比为2∶1
B．功率之比为2∶1
C．电流之比为2∶1
D．电压之比为2∶1
4．如图18－21用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是：
V1________，V2________，A1________，A2________，P________．
参考答案
1．B、C，2．A、B、C，3．D，4．不变、不变、变小、变小、变小。